Regensburg 2016 – wissenschaftliches Programm

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DS: Fachverband Dünne Schichten

DS 12: Postersession DS

DS 12.12: Poster

Montag, 7. März 2016, 17:00–19:00, Poster A

Kavitationserosion als Haftungstest für chromdotierte Aluminiumoxidschichten auf unterschiedlichen Substraten — •Ingo Erdmann¹, Friederike Deuerler¹, Ali Haligür² und Volker Buck² — ¹Fakultät 7, Fachgebiet Werkstofftechnik, Bergische Universität Wuppertal — ²Falkultät für Physik, AG Dünnschichttechnologie, Universität Duisburg-Essen

Die Signalintensität thermographischer Phosphore ist proportional zu ihrem Volumen und hängt damit bei dünnen Schichten von der Schichtdicke ab. Da die mechanischen Spannungen in einer dünnen Schicht in der Regel proportional zur Schichtdicke ansteigen, führt dieser Effekt oft zu einem Abplatzen der Schicht, wenn eine spezifische Dicke erreicht wird, wodurch die maximal erreichbare Schichtdicke begrenzt wird. Die untersuchten chromdotierten Aluminiumoxidschichten wurden in einem plasmaunterstützten CVD-Prozess mit unterschiedlichen Beschichtungszeiten (d.h. unterschiedlichen Schichtdicken) auf Silizium- und Edelstahlsubstraten abgeschieden. Es zeigte sich, dass bis zu Dicken von etwa 20 Mikrometern (wo ausreichende Intensität der Phosphoreszenz gegeben ist) kein Abplatzen der Schichten beobachtet werden konnte. Die Schichten wurden anschließend einer Kavitationserosion gemäß ASTM G32-98 ausgesetzt und der Grad des Schichtversagens nach unterschiedlichen Kavitationszeiten optisch erfasst und quantifiziert, woraus sich die jeweilige Kavitationsrate ergab. Hierbei zeigte sich eine deutlich geringere Kavitationsrate der Schichten auf den Siliziumsubstraten im Vergleich zu den verwendeten Edelstahlsubstraten, was einer signifikant höheren Schichthaftung auf Silizium entspricht.